การทดสอบ DWT สำหรับ API 5L PSL2 X52 Line Pipe: ขั้นตอนและเกณฑ์การยอมรับ

เหตุใดจึงมีการทดสอบการฉีกขาดของน้ำหนัก-

ท่อส่งก๊าซแรงดันสูง-ต้องหยุดการแตกหักแบบเหนียวก่อนที่จะเคลื่อนที่ไปตามแนวเส้นเป็นกิโลเมตร การทดสอบแรงกระแทกแบบชาร์ปีมีประโยชน์สำหรับการคัดกรอง แต่ไม่สามารถคาดการณ์การหยุดการแตกหักของท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่-ได้อย่างน่าเชื่อถือ การทดสอบการฉีกขาดด้วยน้ำหนักแบบหยด- (DWT หรือเรียกอีกอย่างว่า DWTT) จะกดชิ้นงานที่มีความหนา-ผนัง-เต็มด้วยน้ำหนักนำทาง ทำให้เกิดการแตกหักซึ่งรูปลักษณ์สะท้อนโดยตรงถึงความสามารถของท่อในการยับยั้งการแพร่กระจายของรอยแตกที่เปราะ สำหรับท่อเส้น API 5L PSL2 X52 ที่มีไว้สำหรับบริการก๊าซเปรี้ยวหรือ-ความดันสูง DWT มักเป็นข้อกำหนดเสริมที่จำเป็น

การเตรียมตัวอย่าง

รูปทรงของชิ้นงานทดสอบที่ถูกต้องเป็นพื้นฐานของการทดสอบที่ถูกต้อง:

ปฐมนิเทศ:
ชิ้นงานถูกตัดตามขวางกับแกนท่อเพื่อให้การแตกหักวิ่งไปตามความยาวของท่อ ซึ่งตรงกับทิศทางของรอยแตกร้าวที่แพร่กระจาย

ความหนาของผนังทั้งหมด:
ชิ้นงานทดสอบจะคงผนังทั้งหมดไว้ รวมถึงพื้นผิวทั้งด้านในและด้านนอก โดยไม่ต้องตัดเฉือน-พื้นผิวที่รีดออก

ขนาด:
ชิ้นงานกดแบบมาตรฐาน-จะมีความยาวประมาณ 305 มม. และกว้าง 76 มม. โดยมีรอยบากแบบกดหรือกลึงที่กึ่งกลางของขอบด้านหนึ่ง

แบน:
ท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็ก-อาจต้องทำให้ชิ้นงานแบนราบเรียบ ซึ่งต้องทำโดยไม่เปลี่ยนคุณสมบัติการแตกหักของวัสดุ

ขั้นตอนการทดสอบ

ขั้นตอนเป็นไปตามข้อกำหนดภาคผนวก ASTM E436 หรือ API 5L:

ชิ้นงานจะถูกทำให้เย็นหรือร้อนจนถึงอุณหภูมิทดสอบที่ระบุ โดยทั่วไปคืออุณหภูมิการออกแบบขั้นต่ำของท่อ (สำหรับ X52 มักจะอยู่ที่ 0 องศาหรือ -10 องศา ขึ้นอยู่กับข้อกำหนดของโครงการ)

วางชิ้นงานทดสอบไว้บนทั่งสองอันโดยให้รอยบากหันไปทางน้ำหนักที่ตกลงมา

ตุ้มน้ำหนักนำทางกระทบกับชิ้นงานทดสอบ ทำให้เกิดรอยแตกที่รอยบากที่ขยายผ่านส่วนที่เหลือ

ตรวจสอบพื้นผิวที่แตกหักและวัดเปอร์เซ็นต์ของพื้นที่แตกหักแบบเหนียว (แรงเฉือน) เทียบกับพื้นผิวแตกหักทั้งหมด

การตีความพื้นที่เฉือน

เกณฑ์การยอมรับแสดงเป็นเปอร์เซ็นต์ขั้นต่ำของพื้นที่เฉือน:

ข้อกำหนด PSL2 ทั่วไป:
พื้นที่รับเฉือน 85% หรือสูงกว่าโดยเฉลี่ยของชุดทดสอบ โดยแต่ละค่าไม่ต่ำกว่า 75% สำหรับ X52 และเกรดที่สูงกว่า

พฤติกรรมเปราะ:
พื้นที่รับเฉือนต่ำบ่งชี้ถึงการแตกหักของร่องอกและความสามารถในการจับยึดที่ไม่ดี ซึ่งเป็นที่ยอมรับไม่ได้สำหรับการให้บริการก๊าซ

ลักษณะเส้นใย:
พื้นผิวสีเทาหม่นที่เป็นเส้นใยล้วนส่งสัญญาณถึงการฉีกขาดแบบเหนียวและความทนทานต่อการแตกหักที่ดี

DWT เทียบกับ Charpy V-รอยบาก (CVN)

หมายเหตุการปฏิบัติสำหรับการตรวจสอบ

เมื่อพบ DWT ในคำสั่งซื้อ PSL2 X52 ให้ตรวจสอบว่าอุณหภูมิทดสอบตรงกับการออกแบบขั้นต่ำของโครงการ ยืนยันการรับรองห้องปฏิบัติการ และตรวจสอบว่านำชิ้นทดสอบมาจากปลายท่อทั้งสองข้างตามข้อกำหนดเฉพาะที่กำหนด อนุญาตให้ทำการทดสอบซ้ำบนความร้อนเดียวกันภายใต้เงื่อนไขที่กำหนด แต่บริเวณที่มีแรงเฉือนต่ำซ้ำๆ เป็นสาเหตุในการปฏิเสธแบทช์ เนื่องจากสิ่งเหล่านี้บ่งชี้ว่าเหล็กไม่สามารถหยุดการแตกหักที่เกิดจากการทำงานได้

คำถามที่พบบ่อย

การทดสอบ DWT เหมือนกับการทดสอบแบบชาร์ปีหรือไม่
ไม่ Charpy ทดสอบคูปองเครื่องจักรขนาดเล็กและรายงานพลังงานที่ดูดซับ DWT ทดสอบชิ้นงานที่มีความหนา-ผนัง-เต็ม และรายงานเปอร์เซ็นต์ของพื้นที่รับแรงเฉือนแบบเหนียว ซึ่งแสดงถึงการหยุดการแตกหักในท่อจริงได้ดีกว่า

เมื่อใดที่จำเป็นต้องใช้ DWT สำหรับไปป์ X52
โดยปกติแล้วจะจำเป็นสำหรับสายส่งก๊าซที่ออกแบบมาเพื่อทำงานในโหมดการแตกหักแบบเหนียว โดยเฉพาะท่อผนังที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่-บาง- หรือเมื่อข้อกำหนดเฉพาะของโครงการและข้อกำหนดเสริม API 5L ต้องการ

ควรใช้อุณหภูมิทดสอบใด?
อุณหภูมิการออกแบบขั้นต่ำที่ระบุของไปป์ไลน์ซึ่งตกลงกันระหว่างผู้ซื้อและโรงงาน สำหรับโปรเจ็กต์ X52 จำนวนมาก ค่านี้คือ 0 องศา โดยมีค่าต่ำกว่าสำหรับบริการอาร์กติก

ชุด DWT ที่ล้มเหลวสามารถทดสอบซ้ำได้หรือไม่
อนุญาตให้ทำการทดสอบซ้ำภายใต้เงื่อนไขที่กำหนด (เช่น ตัวอย่างเพิ่มเติมสองชิ้นจากไปป์เดียวกัน) แต่ยังคงใช้กฎการยอมรับของ API 5L และความล้มเหลวซ้ำๆ ถือเป็นเหตุให้ถูกปฏิเสธ

X52 PSL1 ต้องใช้ DWT หรือไม่
ไม่ โดยปกติแล้ว DWT จะเป็นข้อกำหนดเสริมเฉพาะของ PSL2 หรือโครงการ- ผลิตภัณฑ์ PSL1 อยู่ภายใต้ข้อกำหนดแรงดึงพื้นฐานและอุทกสถิต

วัดพื้นที่เฉือนได้อย่างไร?
พื้นผิวที่แตกหักได้รับการจัดอันดับด้วยสายตาหรือดิจิทัลเป็นโซนที่มีความเหนียว (เส้นใย) และโซนเปราะ (ผลึก) และส่วนที่เหนียวจะแสดงเป็นเปอร์เซ็นต์ของพื้นที่แตกหักทั้งหมด